Effect of electroacupuncture on proliferation and differentiation of endogenous neural stem cells and Jagged1/Notch1 pathway in hippocampus of APP/PS1 model mice

ZHANG Song-jiang; GAO Jian-feng; ZHAO Xian-min; LI Long-yang

doi:10.13702/j.1000-0607.20221043

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Effect of electroacupuncture on proliferation and differentiation of endogenous neural stem cells and Jagged1/Notch1 pathway in hippocampus of APP/PS1 model mice

更新时间：2023-09-18

- Effect of electroacupuncture on proliferation and differentiation of endogenous neural stem cells and Jagged1/Notch1 pathway in hippocampus of APP/PS1 model mice
- Acupuncture Research Vol. 48, Issue 9, Pages: 890-897(2023)
- 作者机构：
  
  河南中医药大学医学院，郑州 450046
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13702/j.1000-0607.20221043
  CLC： R245.9⁺7
- Received：17 September 2022，
  
  Revised：22 December 2022，
  
  Published：25 September 2023
- 稿件说明：
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张松江,高剑峰,赵献敏等.电针对阿尔茨海默病小鼠海马内源性神经干细胞增殖分化和Jagged1/Notch1通路的影响[J].针刺研究,2023,48(09):890-897.

ZHANG Song-jiang,GAO Jian-feng,ZHAO Xian-min,et al.Effect of electroacupuncture on proliferation and differentiation of endogenous neural stem cells and Jagged1/Notch1 pathway in hippocampus of APP/PS1 model mice[J].Acupuncture Research,2023,48(09):890-897.
张松江,高剑峰,赵献敏等.电针对阿尔茨海默病小鼠海马内源性神经干细胞增殖分化和Jagged1/Notch1通路的影响[J].针刺研究,2023,48(09):890-897. DOI： 10.13702/j.1000-0607.20221043.

ZHANG Song-jiang,GAO Jian-feng,ZHAO Xian-min,et al.Effect of electroacupuncture on proliferation and differentiation of endogenous neural stem cells and Jagged1/Notch1 pathway in hippocampus of APP/PS1 model mice[J].Acupuncture Research,2023,48(09):890-897. DOI： 10.13702/j.1000-0607.20221043.

摘要

目的

探讨电针对阿尔茨海默病（AD）小鼠海马内源性神经干细胞增殖分化及Jagged1/ Notch1通路的影响，探讨电针治疗AD的部分机制。

方法

APP/PS1双转基因小鼠随机分为电针组和AD模型组，每组20只，另以同月龄正常C57BL/6J小鼠20只作为正常对照组。电针组小鼠电针“百会”“风府”和双侧“肾俞”，每次20 min，每日1次，每周休息1 d，共治疗16周。Morris水迷宫测试检测小鼠学习记忆功能变化；刚果红染色检测小鼠海马CA1区β淀粉样蛋白（Aβ）老年斑情况；免疫荧光双标法检测小鼠海马齿状回胸腺嘧啶类似物5-溴-2-去氧胸腺嘧啶（BrdU）、神经元核抗原（NeuN）和胶质纤维酸性蛋白（GFAP）表达；荧光定量PCR法检测海马Jagged1和Notch1 mRNA表达水平；Western blot法检测小鼠海马巢蛋白（Nestin）、GFAP、Notch1和Jagged1蛋白表达水平。

结果

与正常对照组比较，AD模型组小鼠第2、3、4天的逃避潜伏期延长（

0.05），穿越原平台次数、平台象限停留时间减少（

0.05）；海马CA1区Aβ老年斑增多（

0.01），Jagged1 mRNA表达降低（

0.05），Nestin蛋白表达水平降低（

0.05）。与AD模型组比较，电针组小鼠第3、4天逃避潜伏期缩短（

0.05）；穿越原平台次数、平台象限停留时间增加（

0.05）；海马CA1区Aβ老年斑减少（

0.01），海马区BrdU/NeuN双标阳性细胞表达升高（

0.01），BrdU/GFAP双标阳性细胞表达降低（

0.01），Nestin蛋白表达水平升高（

0.05），GFAP蛋白表达水平降低（

0.01）， Jagged1和Notch1 mRNA、蛋白表达水平升高（

0.05）。

结论

电针可改善AD模型小鼠的学习记忆能力、促进内源性神经干细胞向神经元方向增殖分化，抑制内源性神经干细胞向星形胶质细胞方向增殖分化，此作用可能是通过调节Jagged1/ Notch1通路实现的。

Abstract

Objective

To investigate the effect of electroacupuncture（EA） stimulation on proliferation and diffe-rentiation of endogenous neural stem cells as well as Jagged1/Notch1 pathway in AD model mice， so as to explore its mechanism underlying amelioration of AD.

Methods

A total of 40 6-week-old male APP/PS1 transgenic AD mice were randomly divided into EA group （

=20） and AD model group （

=20），and other 20 normal C57BL/6J mice of the same age were used as the normal control group. The mice in the EA group received EA （10 Hz， 2 mA） at "Baihui"（GV20）， "Fengfu"（GV16） and bilateral "Shenshu" （BL23） for 20 min， once daily， 6 days a week for 16 weeks. The mice’s learning-memory ability was detected by Morris water maze tests. The Aβ senile plaques in the hippocampal CA1 region were detected by Congo red staining， the immunofluorescence double label of BrdU， neuronal nuclear antigen （NeuN） and astrocyte specific protein GFAP in dentate gyrus of hippocampus was performed for detecting the proliferation and differentiation of the endogenous neural stem cells. The expression levels of Nestin （neuron specific protein） and GFAP were detected by Western blot， and those of Jagged1 and Notch1 mRNAs and proteins in the hippocampus were detected by real-time fluorescence quantifative PCR and Western blot.

Results

Compared with the normal control group， the escape latencies at 2

， 3

and 4

day， and Aβ senile plaques were significantly increased （

0.05，

0.01）， whereas the platform crossing times and time spent in the target quadrant， the expression levels of Jagged1 mRNA and Nestin protein were remarkably down-regulated （

0.05） in the model group. Following EA intervention， the escape latencies at the 3

and 4

day， Aβ senile plaques， immunofluorescence density of BrdU/GFAP， and GFAP protein expression were pronouncedly decreased （

0.05，

0.01）， while the platform crossing times， platform quadrant residence time， immunofluorescence density of BrdU/NeuN， expression levels of Jagged1 and Notch1 mRNAs and proteins and Nestin protein evidently increased （

0.05，

0.01）， suggesting an enhancement of proliferation and diffe-rentiation of endogenous neural stem cells into neurons and a suppression of the proliferation and differentiation towards astrocytes in the hippocampus.

Conclusion

EA at GV20， GV16 and BL23 can improve the learning-memory ability， promote the proliferation and differentiation of endogenous neural stem cells towards neurons and inhibit the proliferation and differentiation of endogenous neural stem cells towards astrocytes in the hippocampus， which may be achieved by regulating Jagged1/Notch1 pathway.

关键词

Keywords

references

NASERI N N ， WANG H ， GUO J ， et al . The complexity of tau in Alzheimer’s disease ［J］. Neurosci Lett ， 2019 ， 705 ： 183 - 194 .

LIU R Y ， YANG J ， LIU L Y ， et al . An amyloid-β cleaner for the treatment of Alzheimer’s disease by normalizing microglial dysfunction ［J］. Adv Sci ， 2019 ， 7 （ 2 ）： 1901555 .

CAI M D ， LEE J H ， YANG E J . Electroacupuncture atte-nuates cognition impairment via anti-neuroinflammation in an Alzheimer’s disease animal model ［J］. J Neuroinflammation ， 2019 ， 16 （ 1 ）： 264 .

ZHENG X Y ， LIN W J ， JIANG Y M ， et al . Electroacupuncture ameliorates beta-amyloid pathology and cognitive impairment in Alzheimer disease via a novel mechanism involving activation of TFEB （transcription factor EB）［J］. Autophagy ， 2021 ， 17 （ 11 ）： 3833 - 3847 .

冯晴，宾璐璐，翟炎冰，等 . 电针改善阿尔茨海默病患者MMSE评分的远期疗效及安全性评价［J］. 中国针灸， 2019 ， 39 （ 1 ）： 3 - 8 .

FENG Q ， BIN L L ， ZHAI Y B ， et al . Long-term efficacy and safety of electroacupuncture on improving MMSE in patients with Alzheimer’s disease （in Chinese）［J］. Chinese Acupuncture & Moxibustion ， 2019 ， 39 （ 1 ）： 3 - 8 .

LIN R H ， LI L ， ZHANG Y Z ， et al . Electroacupuncture ameliorate learning and memory by improving N-acetylaspartate and glutamate metabolism in APP/PS1 mice ［J］. Biol Res ， 2018 ， 51 （ 1 ）： 21 .

张松江，苏少华，高剑峰 . 电针对阿尔茨海默病小鼠学习记忆能力及海马细胞凋亡的影响［J］. 针刺研究， 2020 ， 45 （ 8 ）： 611 - 616 .

ZHANG S J ， SU S H ， GAO J F . Electroacupuncture improves learning-memory ability possibly by suppressing apoptosis and down-regulating expression of apoptosis-related proteins in hippocampus and cerebral cortex in immature mice with Alzheimer’s disease （in Chinese）［J］. Acupuncture Research ， 2020 ， 45 （ 8 ）： 611 - 616 .

张松江，李龙洋，高剑峰 . 电针对AD模型幼鼠学习记忆功能和海马突触可塑性的影响［J］. 中国病理生理杂志， 2022 ， 38 （ 8 ）： 1447 - 1453 .

ZHANG S J ， LI L Y ， GAO J F . Effects of electroacupuncture on learning and memory function as well as hippocampal synaptic plasticity in young AD model mice （in Chinese）［J］. Chinese Journal of Pathophysiology ， 2022 ， 38 （ 8 ）： 1447 - 1453 .

魏居瑞，蒋松涛，刘佩，等 . 电针调控海马头蛋白mRNA的表达对慢性脑低灌注大鼠学习记忆及海马神经发生的影响［J］. 中华物理医学与康复杂志， 2021 ， 43 （ 9 ）： 769 - 775 .

WEI J R ， JIANG S T ， LIU P ， et al . Electroacupuncture can promote hippocampal neurogenesis relieving chronic cerebral hypoperfusion （in Chinese）［J］. Chinese Journal of Physical Medicine and Rehabilitation ， 2021 ， 43 （ 9 ）： 769 - 775 .

武鑫，孙宁宁，吕明惠，等 . 不同疗程电针干预对放射线照射小鼠海马神经干细胞增殖分化的影响［J］. 针刺研究， 2019 ， 44 （ 11 ）： 787 - 792， 816 .

WU X ， SUN N N ， LÜ M H ， et al . Effect of different courses of electroacupuncture intervention on recognition memory and proliferation and differentiation of hippocampal neural stem cells in mice with radiation-in-duced brain injury （in Chinese）［J］. Acupuncture Research ， 2019 ， 44 （ 11 ）： 787 - 792， 816 .

余曙光，郭义 . 实验针灸学［M］. 上海：上海科学技术出版社， 2009 ： 149 - 150 .

YU S G ， GUO Y . Experimental acupuncturology（in Chinese）［M］. Shanghai ： Shanghai Scientific & Technical Publishers ， 2009 ： 149 - 150 .

武鑫，苏少华，孙宁宁，等 . 电针对不同剂量X射线照射C57小鼠神经干细胞增殖和分化的影响及机制［J］. 生理学报， 2019 ， 71 （ 3 ）： 431 - 438 .

WU X ， SU S H ， SUN N N ， et al . Effects and mechanisms of electro-acupuncture on proliferation and differentiation of neural stem cells in C57 mice exposed to different doses of X-ray radiation （in Chinese）［J］. Acta Physiologica Sinica ， 2019 ， 71 （ 3 ）： 431 - 438 .

ZHU Z Y ， LIU Y D ， GONG Y ， et al . Mitochondrial aldehyde dehydrogenase （ALDH2） rescues cardiac contractile dysfunction in an APP/PS1 murine model of Alzheimer’s disease via inhibition of ACSL4-dependent ferroptosis ［J］. Acta Pharmacol Sin ， 2022 ， 43 （ 1 ）： 39 - 49 .

CHINTAPALUDI S R ， UYAR A ， JACKSON H M ， et al . Staging Alzheimer’s disease in the brain and retina of B6.APP/PS1 mice by transcriptional profiling ［J］. J Alzheimers Dis ， 2020 ， 73 （ 4 ）： 1421 - 1434 .

FURCILA D ， DEFELIPE J ， ALONSO-NANCLARES L . A study of amyloid-β and phosphotau in plaques and neurons in the hippocampus of Alzheimer’s disease patients ［J］. J Alzheimers Dis ， 2018 ， 64 （ 2 ）： 417 - 435 .

RODRÍGUEZ J J ， NORISTANI H N ， HILDITCH T ， et al . Increased densities of resting and activated microglia in the dentate gyrus follow senile plaque formation in the CA1 subfield of the hippocampus in the triple transgenic model of Alzheimer’s disease ［J］. Neurosci Lett ， 2013 ， 552 ： 129 - 134 .

SETTI S E ， RAYMICK J ， HANIG J ， et al . In vivo demonstration of Congo Red labeled amyloid plaques via perfusion in the Alzheimer disease rat model ［J］. J Neurosci Methods ， 2021 ， 353 ： 109082 .

MAUGARD M ， DOUX C ， BONVENTO G . A new statistical method to analyze Morris water maze data using Dirichlet distribution ［J］. F1000Res ， 2019 ， 8 ： 1601 .

萨依腊西·杰恩斯努尔，肖岚，龙见汝，等 . 补肾活血针刺法对SAMP8小鼠学习记忆能力及海马内源性神经干细胞增殖的影响［J］. 中国中医药信息杂志， 2018 ， 25 （ 9 ）： 35 - 38 .

SAYILAXI . J， XIAO L， LONG J R， et al. Effects of Bushen Huoxue acupuncture method on learning and memory abilities and endogenous neural stem cells proliferation in hippocampus of SAMP8 mice （in Chinese）［J］. Chinese Journal of Information on Traditional Chinese Medicine ， 2018 ， 25 （ 9 ）： 35 - 38 .

GOGANAU I ， SANDNER B ， WEIDNER N ， et al . Depolarization and electrical stimulation enhance in vitro and in vivo sensory axon growth after spinal cord injury ［J］. Exp Neurol ， 2018 ， 300 ： 247 - 258 .

BONISOLI A ， MARINO A ， CIOFANI G ， et al . Topographical and electrical stimulation of neuronal cells through microwrinkled conducting polymer biointerfaces ［J］. Macromol Biosci ， 2017 ， 17 （ 11 ）： doi： 10.1002/mabi.201700128.

DONG Z Y ， PEI Z ， LI Z ， et al . Electric field stimulation induced neuronal differentiation of filum terminale derived neural progenitor cells ［J］. Neurosci Lett ， 2017 ， 651 ： 109 - 115 .

LEE H U ， BLASIAK A ， AGRAWAL D R ， et al . Subcellular electrical stimulation of neurons enhances the myelination of axons by oligodendrocytes ［J］. PLoS One ， 2017 ， 12 （ 7 ）： e0179642 .

ZHANG Q S ， ESRAFILZADEH D ， CROOK J M ， et al . Electrical stimulation using conductive polymer polypyrrole counters reduced neurite outgrowth of primary prefrontal cortical neurons from NRG1-KO and DISC1-LI mice ［J］. Sci Rep ， 2017 ， 7 ： 42525 .

王凤娇，具紫勇，范神栋，等 . 电针对骨癌痛大鼠脊髓星形胶质细胞活化及炎性因子的影响［J］. 上海针灸杂志， 2022 ， 41 （ 3 ）： 291 - 296 .

WANG F J ， JU Z Y ， FAN S D ， et al . Effects of electroacupuncture on the activation of spinal astrocytes and inflammatory factors in rats with cancer-induced bone pain （in Chinese）［J］. Shanghai Journal of Acupuncture and Moxibustion ， 2022 ， 41 （ 3 ）： 291 - 296 .

唐福宇，周宾宾，魏卫兵，等 . 电针刺激对大鼠脊髓损伤部位神经胶质纤维酸性蛋白的影响［J］. 中国组织工程研究， 2022 ， 26 （ 26 ）： 4113 - 4117 .

TANG F Y ， ZHOU B B ， WEI W B ， et al . Effect of electroacupuncture on glial fibrillary acidic protein expression at the injured site in a rat model of spinal cord injury （in Chinese）［J］. Chinese Journal of Tissue Engineering Research ， 2022 ， 26 （ 26 ）： 4113 - 4117 .

LI J ， HAN Y Z ， LI M D ， et al . Curcumin promotes proliferation of adult neural stem cells and the birth of neurons in Alzheimer’s disease mice via Notch signaling pathway ［J］. Cell Reprogram ， 2019 ， 21 （ 3 ）： 152 - 161 .

SHIN J E ， LEE H ， JUNG K ， et al . Cellular response of ventricular-subventricular neural progenitor/stem cells to neonatal hypoxic-ischemic brain injury and their enhanced neurogenesis ［J］. Yonsei Med J ， 2020 ， 61 （ 6 ）： 492 - 505 .

ZWIRNER J ， LIER ， FRANKE H ， et al . GFAP positivity in neurons following traumatic brain injuries ［J］. Int J Legal Med ， 2021 ， 135 （ 6 ）： 2323 - 2333 .

BABCOCK K R ， PAGE J S ， FALLON J R ， et al . Adult hippocampal neurogenesis in aging and Alzheimer’s disease ［J］. Stem Cell Reports ， 2021 ， 16 （ 4 ）： 681 - 693 .

TATEBAYASHI Y ， LEE M H ， LI L ， et al . The dentate gyrus neurogenesis： a therapeutic target for Alzheimer’s disease ［J］. Acta Neuropathol ， 2003 ， 105 （ 3 ）： 225 - 232 .

YAN S X ， LI P L ， WANG Y ， et al . Nestin regulates neural stem cell migration via controlling the cell contractility ［J］. Int J Biochem Cell Biol ， 2016 ， 78 ： 349 - 360 .

REICHRATH J ， REICHRATH S . Notch signaling and tissue patterning in embryology： an introduction ［J］. Adv Exp Med Biol ， 2020 ， 1218 ： 1 - 7 .

SOOD C ， JUSTIS V T ， DOYLE S E ， et al . Notch signaling regulates neural stem cell quiescence entry and exit in Drosophila ［J］. Development ， 2022 ， 149 （ 4 ）： dev200275 .

利铸均，卿鹏，盛佑祥，等 . 电针对脑缺血/再灌注损伤大鼠神经干细胞增殖的动态影响［J］. 暨南大学学报（自然科学与医学版）， 2018 ， 39 （ 2 ）： 112 - 120 .

LI Z J ， QING P ， SHENG Y X ， et al . The dynamic effect of electroacupuncture on increment of neural stem cells in rats with cerebral ischemia/reperfusion injury （in Chinese）［J］. Journal of Jinan University（Natural Science & Medicine Edition）， 2018 ， 39 （ 2 ）： 112 - 120 .

SHA R ， HAN X H ， ZHENG C X ， et al . The effects of electroacupuncture in a rat model of cerebral ischemia-reperfusion injury following middle cerebral artery occlusion involves microRNA-223 and the PTEN signaling pathway ［J］. Med Sci Monit ， 2019 ， 25 ： 10077 - 10088 .

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